Il n'existe pas de définition scientifique stricte d'un composé volatil, mais de manière générale, il s'agit de toute substance qui s'évapore facilement et se transforme en gaz à température ambiante ou à une température inférieure. Les composés volatils sont présents à l'état naturel dans les épices et les aliments, ainsi que dans de nombreuses substances utilisées dans la transformation alimentaire et pharmaceutique.

Il existe quatre types de capteurs d'activité de l'eau généralement reconnus. Chacun d'entre eux mesure l'activité de l'eau d'une manière unique et leur capacité à mesurer avec précision en présence de composés volatils (CV) perturbateurs varie.

• Les capteurs de point de rosée sont généralement les plus rapides et les plus précis, mais ils peuvent rencontrer des difficultés en présence de composés volatils en raison de la co-condensation des CV sur le miroir refroidi.
• Les capteurs de capacité permettent de surmonter le problème de condensation, mais fournissent généralement des données moins précises avec des temps d'acquisition plus longs, et peuvent être altérés par certains composés (certains alcools ont montré qu'ils pouvaient interférer).
• Les capteurs électrolytiques résistifs nécessitent des filtres pour les protéger des composés volatils et améliorer les lectures. Différents filtres sont nécessaires pour protéger contre différents composés volatils, et ils ralentissent souvent considérablement les temps de lecture.
• Le capteur à diode laser accordable (TDL) a été spécialement conçu pour mesurer l'activité de l'eau en présence de composés volatils. Il s'agit de l'instrument le plus fiable et le plus précis à cet effet.

Afin de vous aider à choisir l'instrument le mieux adapté à votre situation, le laboratoire de recherche et développement alimentaire METER a testé plus de 20 ingrédients fréquemment utilisés contenant diverses concentrations de composés volatils. Tous les ingrédients ont été testés à l'aide des capteurs mentionnés ci-dessus.

Nous avons fait de notre mieux pour utiliser des ingrédients standard et couramment utilisés pour ces tests, mais il convient de noter que les performances des capteurs peuvent varier en fonction de la manière dont les ingrédients sont fabriqués et/ou transformés. Ce rapport présentera les meilleurs et les pires scénarios, le cas échéant. Les recommandations relatives aux instruments sont basées sur des cas d'utilisation typiques.

Comment nous avons réalisé ces tests

Avant d'analyser les échantillons, tous les instruments ont été étalonnés et vérifiés par rapport à un ensemble d'étalons_aw connus. Un échantillon représentatif de chaque ingrédient a été analysé dans au moins trois instruments individuels par capteur. Chaque échantillon a été analysé jusqu'à ce que l'instrument donne trois lectures conformes aux spécifications du capteur (précision_Δaw: point de rosée ±0,003, capacité ±0,015 et TDL ±0,005).

Les épices utilisées dans cette étude provenaient du rayon des produits alimentaires en vrac à rotation rapide d'une épicerie. Les huiles essentielles provenaient d'un fournisseur certifié biologique par l'USDA et étaient destinées à un usage interne. Les autres additifs alimentaires utilisés étaient tous de qualité réactive ACS.

Toutes les épices et huiles essentielles ont été mesurées non diluées, directement à partir de leur emballage. Les autres additifs alimentaires ont été dilués avec de l'eau afin de tester une gamme de concentrations massiques. Aucun substrat n'a été utilisé, car, d'une manière générale, les substrats supplémentaires peuvent réduire la volatilité des échantillons.

Les données recueillies ont été examinées afin de déterminer si des composés volatils interféraient ou non avec les mesures de l'activité de l'eau.

Compte tenu des performances du capteur TDL en présence de composés volatils, celui-ci a été considéré comme le plus précis et a été défini comme la norme de référence pour comparer les autres instruments. Sur la base des spécifications de notre capteur, l'additif_Δaw a été considéré comme l'erreur acceptable. La spécification indiquée pour le capteur TDL est_Δaw ± 0,005. Par conséquent, l'erreur maximale acceptable entre deux capteurs TDL est la somme des erreurs, soit_Δaw ± 0,01.

Generally speaking, a Δa_w < 0.01 corresponds to a difference between instruments of 1-2% and is within the normal instrumental error. An error between Δa_w ± 0.01 and 0.02 (3 and 5%) suggests some interference may be present, and above 0.02 (5%) the readings are significantly different and above twice the acceptable error, likely due to interfering volatile compounds.

Les résultats – et notre interprétation

Ces données ont été recueillies à partir d'échantillons que les consommateurs types sont susceptibles de rencontrer. Les épices et herbes fraîches, provenant peut-être directement d'un producteur, peuvent présenter des concentrations plus élevées de composés volatils interférents et ne pas produire les mêmes résultats. De plus, la teneur en composés volatils des herbes et des épices peut varier considérablement en fonction de l'espèce, de la manipulation et du traitement, ainsi que du stockage et de l'âge.

Les recommandations relatives aux capteurs dans le tableau ci-dessous sont divisées en trois catégories :

• Capteur de point de rosée – Si un ingrédient peut être lu avec précision à toutes les concentrations, un capteur de point de rosée est le meilleur choix.
• Capteur de capacité – Si l'échantillon est suffisamment volatil pour causer des problèmes avec le capteur de point de rosée à des concentrations élevées, mais fonctionne bien à des concentrations plus faibles, un instrument à double bloc ou un capteur de capacité est recommandé.
• Laser à diode accordable (TDL) – Si l'ingrédient provoque des lectures inexactes même à de faibles concentrations, un capteur TDL est recommandé.

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